- •П.И.Чинцов, с.Ю.Биктагирова
- •1 Расчёт показателей газовой смеси
- •2 Расчет пропускной способности, расчет конечного давления на компрессорной станции
- •3 Расчет конечного давления компрессорной станции
- •4 Расчет пропускной способности части трубопровода от точки отвода до грс
- •5 Гидравлический расчет части трубопровода от грс до грп
1 Расчёт показателей газовой смеси
Так как природный газ – это смесь однородных газов, то для дальнейших расчетов необходимо определить среднюю молекулярную массу смеси, среднюю плотность, относительную плотность по воздуху,температуру и давление кристаллизации смеси.
Определение молярной массы смеси
кг/моль; (1)
где – процентное содержание компонентов газовой смеси,%– относительная молекулярная масса компонента, кг/моль
Определение плотности смеси
Средняя плотность смеси при нормальных условиях определяется как отношение молекулярной массы к молекулярному объему
(2)
где – молекулярный объем углеводородных газов и их смесей может приниматься равнымм3/кмоль
Определение относительной плотности по воздуху
кг/м3 (3)
где – плотность смеси,
–плотность воздуха принимаем равным 1,2 кг/м3
Определение температуры кристаллизации смеси
(4)
где – процентное содержание компонентов газовой смеси, %– критическая температура компонента, К
Определение давления кристаллизации смеси
(5)
где – процентное содержание компонентов газовой смеси, %– критическое давление компонента, Мпа
Определение кинетической вязкости смеси
(6)
где – процентное содержание компонентов газовой смеси, %– кинетическая вязкость компонента, м2/с
Полученные расчётные значения вносим в таблицу 2.
, кг/моль |
, К |
, МПа | |||
|
|
|
|
|
|
2 Расчет пропускной способности, расчет конечного давления на компрессорной станции
Для начала расчета необходимо выбрать газоперекачивающий агрегат, располагаемый в конце газопровода. По производительности выбираем газоперекачивающий агрегат.
Назначаем ряд диаметров
Находим Пропускную способность находим по формуле (8):
(8)
где k – зависит от размерности коэффициентов величин; 105
– внутренний диаметр трубопровода, м;
– начальное и конечное давление, МПа;
L – общая длина трубопровода, км;
– относительная плотность газа по воздуху;
z – коэффициент сжимаемости, вычисляется по формуле (9):
(9)
приведённое давление, МПа, рассчитывается по формуле (10):
(10)
усреднённое давление, МПа, рассчитывается по формуле (11):
(11)
приведённая температура, К, рассчитывается по формуле (12):
(12)
Делаем подбор диаметров, которые наиболее точно подходят к нашему объему прокачки Q = … млн м3/сут.
Принимаем наружный стандартный диаметр по ГОСТ, затем по формуле (13) находим внутренний диаметр.
(13)
где δ – толщина стенки.
Выбираем из Приложения 1 диаметра и толщину стенки, соответствующие нашему объему прокачки.
, толщина стенки … мм;
, толщина стенки … мм;
, толщина стенки … мм.
Находим внутренние диаметры трубопровода по формуле (13)
.
Для всех внутренних диаметров находим число Рейнольдса Re по формуле (14), коэффициент гидравлического трения λ по формуле (16) и объем прокачки Q по формуле (8).
(14)
(15)
(16)
Больше всего к изначально данному объему (Q =… млн м3/сут) подходит Q = … млн м3/сут, значит, принимаем
Расчет давления в точке отвода производится по формуле (17):
(17)